Cómo anticiparse a la reparación de los huesos tras una fractura

Los expertos han usado diversas técnicas para determinar la rigidez que alcanzan los huesos regenerados después de producirse una fractura.

Los huesos son los encargados de sostener y proteger todo el entramado del cuerpo humano. Al igual que otros diversos organismos de la naturaleza, el sistema óseo es capaz de regenerarse. La correcta alimentación y una dieta equilibrada ayudan a que aparezcan nuevas células que mantengan en buenas condiciones al esqueleto, y no sólo tras una fractura, sino para mantener las propiedades causadas por el desgaste y la actividad.

Investigadores del Departamento de Ingeniería Minera, Mecánica, Energética y de la Construcción, de la Universidad de Huelva, de la Universidad de Sevilla y del Hospital Universitario Virgen del Rocío de Sevilla, han desarrollado un método que predice la rigidez que alcanzan los huesos regenerados tras una fractura. El sistema combina por primera vez varias técnicas existentes sobre la misma muestra y así conoce las características del nuevo tejido para precisar cuándo está recuperado.

El estudio se ha aplicado al proceso llamado distracción osteogénica, un procedimiento de regeneración ósea en el que se utiliza un elemento denominado distractor que separa progresivamente los segmentos de un hueso fracturado y estabiliza inicialmente el hueso. Este mecanismo ejerce unas fuerzas sobre el llamado callo de fractura, el nuevo tejido que va formándose para conectar los extremos de la lesión y se utiliza en cirugía habitualmente para corregir defectos. El trabajo trata de monitorizar las propiedades mecánicas que adquiere el nuevo hueso y en cuánto tiempo alcanza dicha rigidez necesaria.

Según indica el investigador de la Universidad de Huelva Juan Mora, uno de los autores del artículo a la Fundación Descubre: “A partir de este proceso hemos aplicado la ingeniería para saber cómo crece ese tejido óseo, lo cual depende de un estímulo mecánico y de una serie de cargas de fuerza que hacen que el tejido crezca”.

Juan Mora Macías y Esther Reina Romo, dos de los investigadores que han desarrollado el estudio.

Para ello, los científicos han realizado una comparación de diferentes métodos para asignar las propiedades mecánicas y así tener un modelo predictivo de la rigidez que adquiere el nuevo hueso. Por un lado, a través de la Tomografía Axial Computarizada (TAC), la observación del nivel de gris que aparece en la imagen, se ha asociado a diversas propiedades que tiene el material. Otro método está basado en pruebas de laboratorio de los callos formados a través de técnicas nanométricas.

El estudio se ha publicado en la revista International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering y, en este momento, los científicos también trabajan en otras aplicaciones como la ingeniería de tejidos para corregir defectos, que consiste en la colocación de una especie de malla que da rigidez y rellena el defecto y sirve para que las células colonicen ese material polimérico. El siguiente paso consistirá en la implementación computacional para predecir la rigidez del hueso, y, a simple vista, los expertos puedan observar una simulación previa del proceso. La ingeniería biomédica contribuye así, paso a paso, al avance en la salud ósea.

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